一种基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感数据面向对象提取水体的方法，本发明专利技术涉及基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感影像数据利用面向对象遥感图像分类方法。本发明专利技术是要解决现有的利用遥感影像提取水体信息的方法提取精度低、水体提取方法复杂不易操作的问题。一与二：对数据进行预处理；三：对ENVISAT ASAR数据进行重采样；四：对数据进行空间配准；五：对影像进行多层多尺度分割；六：建立开放水体指数放大第4波段的光谱差异；七：初步区分水体对象和非水体对象；八：确定水体雷达后向散射系数阈值；九：准确提取水体信息；十：导出水体对象，生成水体矢量；十一：制作水体专题地图。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，本专利技术涉及基于ENVISATASAR与LandsatTM遥感影像数据利用面向对象遥感图像分类方法。本专利技术是要解决现有的利用遥感影像提取水体信息的方法提取精度低、水体提取方法复杂不易操作的问题。一与二：对数据进行预处理■’三:对ENVISATASAR数据进行重采样；四：对数据进行空间配准■’五:对影像进行多层多尺度分割；六：建立开放水体指数放大第4波段的光谱差异；七：初步区分水体对象和非水体对象；八：确定水体雷达后向散射系数阈值；九：准确提取水体信息；十：导出水体对象，生成水体矢量；十一：制作水体专题地图。【专利说明】-种基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感数据面向对象 提取水体的方法
本专利技术涉及基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感影像数据利用面向对象遥感图 像分类方法。
技术介绍
水是地球上万物的生命之源，水体的提取是水资源的调查评估、洪涝灾害的预测 调查和损失评估、环境监测、水质监测以及旱情评估等众多方面的基础。因此，快速准确地 绘制水体的空间分布专题地图对水资源的保护、监测和评估意义重大。然而，在现有的利用 遥感影像提取水体信息的方法中，简单易行的水体提取方法往往提取精度不高，高精度的 水体提取方法往往又复杂不易操作。利用光学影像自动提取水体，仅考虑光谱信息，提取结 果容易受易于与水体混淆地物类型的影响，产生错分或漏分，降低水体空间信息提取的准 确性。针对传统的仅应用光学影像自动提取水体信息，提取精度受到山体阴影、居住地、云 朵等因素影响，且分类后的影像存在"椒盐现象"、"飞地现象"不适用于中分辨率遥感影像 的水体制图。 面向对象的解译方法在解译时不仅考虑到地物的光谱信息，同时地物的几何特征 和结构特征也被考虑在内，影像解译的最小单元是具有相同特征（如光谱、纹理和空间组 合关系等特征）同质均一的对象。相对于传统的遥感解译方法针对影像的单个像元的特 征进行解译而言，此方法突破了传统的遥感分类方法以像元为基本分类和处理单元的局限 性，以含有更多语义信息的多个相邻像元组成的对象为处理单元，可以实现较高层次的遥 感图像分类和目标地物提取。该方法是基于认知模型的遥感信息提取方法，更贴近人类的 认知过程，已成为遥感信息提取领域主要的研究方向之一。 Landsat是1町2年以来美国航空航天局（NASA)发射升空的一系列陆地资源卫 星。Landsat5搭载的传感器TM,含有7个波段（0. 45?0. 53 μ m，0. 52?0. 60 μ m，0. 63? 0. 69 μ m，0· 76 ?0· 90 μ m，1· 55 ?1· 75 μ m，10· 40 ?12. 50 μ m，2· 08 ?2· 35 μ m),轨道高 度705km，空间分辨率30m，重访周期16天。ENVISAT是欧空局于2002年3月发射升空的巨 型环境监测卫星，ASAR(Advanced Synthetic Aperture Radar)是 ENVISAT 搭载的先进合 成孔径雷达，它具有多模式、多极化、大幅宽、多入射角等特性。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的利用遥感影像提取水体信息的方法提取精度低、水体提取 方法复杂不易操作的问题，而提供了一种基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感数据面向 对象提取水体的方法。 -种基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感数据面向对象提取水体的方法，它按 以下步骤实现： 步骤一：对Landsat TM数据进行预处理； 步骤二：对ENVISAT ASAR数据进行预处理； 巧〇〇9]步骤三：对步骤二预处理完成的ENVISAT ASAR数据进行重采样，重采样标准：重 米样后的ENVISAT ASAR数据与步骤一处理完成的Landsat TM数据的栅格大小一致. 步骤四：对步骤一预处理完成的Landsat TM数据和步骤三中重采样后的E]WISAT ASAR数据进行空间配准，得到Landsat TM影像和ENVISAT ASAR影像； 步骤五：对Landsat TM影像和ENVISAT ASAR影像进行多层多尺度分割，得到-系 列分割单元，将每个分割单元作为一个对象；其中，所述每个分割单元由空间上相邻同^ 性达到80 %?100 %的像元组成； 、 步骤六：利用水体对Landsat TM影像第4波段B4具有强烈吸收的特点，建立开放 水体指数放大第4波段的光谱差异，建立的指数称为开放水体指数公式如下： 2 X /?4 X 54 _3] (S2 + S4)xpi+E4)5 其中B2为对象第2波段的值，B3为对象第3波段的值，B4为对象第4波段的值； 步骤七：基于步骤六的开放水体指数公式计算步骤五得到的各分割对象的开放水 体指数，根据已有水体确定样点开放水体指数的阈值，初步区分水体对象和非水体对象· 步骤八：分析水体与非水体对象在步骤四中空间配准后的 ENVISAT ASAR影像后 向散射系数的差异，确定水体雷达后向散射系数阈值； 步骤九：在步骤七初步区分水体对象和非水体对象的基础上，根据步骤八中确定 的水体雷达后向散射系数阈值，剔除初步区分水体对象和非水体对象中的非水体对象准 确提取水体信息； 步骤十:导出水体对象，生成水体矢量: 步骤十一：在ArcGIS软件中制作水体专题地图。 专利技术效果： 将易于与水体fe息混淆的地物类型进行区分，自动快速准确地提取中等分辨率遥 感图像（Landsat TM)中的水体的空间分布信息，从而实现水体信息自动提取专题制图的方 法。 雷达影像与光学影像相结合，利用面向对象的遥感分类方法，获取对象的光谱、纹 理、形状特征，通过设定阈值逐层提取水体对象,制作水体专题地图。 、本专利技术^于Landsat TM影像和ENVISAT ASAR影像，将面向对象的遥感图像分类 方法应用于水体息的自动提取中，将独立的像元合并成为同质的对象，对象分割过程中 不仅考虑光谱特征，还考虑到纹理特征和拓扑特征，逐步得到水体空间分布信息。所得分 类结果精度为觀，比仅已細朗中等分辨輔感雜舰水働施髓提高 3%? 10%。同时，综合运用开放水体指数与水体在ENVISAT 4^1?雷达影像中的后向散射系数特 征，设定合适隱，操作简单易行。本专利技术克服了传统分難术提取水体漏分和误分现象严 重酬难，同时也解决了分类得到的水体空间信息存在"椒盐现象"、"飞地现象，，，不具有明 ^地理意义等问题。本专利技术对光学影像与雷达影像相结合快速自动提取水体信息具g实践 意义。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术流程图。 【具体实施方式】 【具体实施方式】一：本实施方式的一种基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感数据 面向对象提取水体的方法，它按以下步骤实现： u 步骤一：对Landsat TM数据进行预处理； 步骤二：对ENVISAT ASAR数据进行预处理； 步骤三：对步骤二预处理完成的ENVISAT ASAR数据进行重采样，重采样标准.重 采样后的ENVISAT ASAR数据与步骤一处理完成的Landsat TM数据的栅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于ENVISAT ASAR与Landsat TM遥感数据面向对象提取水体的方法，其特征在于它按以下步骤实现：步骤一：对Landsat TM数据进行预处理；步骤二：对ENVISAT ASAR数据进行预处理；步骤三：对步骤二预处理完成的ENVISAT ASAR数据进行重采样，重采样标准：重采样后的ENVISAT ASAR数据与步骤一处理完成的Landsat TM数据的栅格大小一致；步骤四：对步骤一预处理完成的Landsat TM数据和步骤三中重采样后的ENVISAT ASAR数据进行空间配准，得到Landsat TM影像和ENVISAT ASAR影像；步骤五：对Landsat TM影像和ENVISAT ASAR影像进行多层多尺度分割，得到一系列分割单元，将每个分割单元作为一个对象；其中，所述每个分割单元由空间上相邻、同质性达到80％～100％的像元组成；步骤六：利用水体对Landsat TM影像第4波段B4具有强烈吸收的特点，建立开放水体指数放大第4波段的光谱差异，建立的指数称为开放水体指数公式如下：OW=2×B4×B4(B2+B4)×(B3+B4);]]>其中B2为对象第2波段的值，B3为对象第3波段的值，B4为对象第4波段的值；步骤七：基于步骤六的开放水体指数公式计算步骤五得到的各分割对象的开放水体指数，根据已有水体确定样点开放水体指数的阈值，初步区分水体对象和非水体对象；步骤八：分析水体与非水体对象在步骤四中空间配准后的ENVISAT ASAR影像后向散射系数的差异，确定水体雷达后向散射系数阈值；步骤九：在步骤七初步区分水体对象和非水体对象的基础上，根据步骤八中确定的水体雷达后向散射系数阈值，剔除初步区分水体对象和非水体对象中的非水体对象，准确提取水体信息；步骤十：导出水体对象，生成水体矢量；步骤十一：在ArcGIS软件中制作水体专题地图。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：路春燕，王宗明，贾明明，刘明月，毛德华，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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